金属热加工名词解释

1，成分过冷：由溶质再分配导致界面前方熔体成分及其凝固稳定发生变化而引起的过冷称为成分过冷。条件：合金中的溶质含量较高;液相斜率大；溶质在液体中的扩散系数小；对于K0<1的合金,K0值很低,反之很高;凝固界面前的液相中温度梯度小;晶体生长速率高

.2 溶质再分布:凝固时固相中不能容纳的B原子被排挤出来，富集在界面上的液体中，然后逐渐向液体内部扩散均化。三种:1.溶质通过扩散进行再分布;2.溶液中有对流,局部增多的溶质借助熔体流动而达到在大体积液相中均匀分布;溶质即通过扩散也借助液体流动而进行再分布.

3伪共晶:非平衡凝固状态下,非共晶成分的合金凝固得到的共晶组织。

17回火抗力（回火稳定性）：在回火过程中随回火温度的升高钢抵抗硬度下降的能力

,4二次硬化：某些淬火合金钢在500℃以上回火后，形成特殊碳化物，弥散细小，使硬度-在硬度-回火温度曲线上出现峰值的现象

5、邻先相两个共晶相得析出次序和生长速度是不相同的，就是说，在两个相的生核和生长中必有一个相位先导。由于次相的析出，引起溶质的富集而导致另一相的析出和生长，此相成为领先相。

6、平衡凝固凝固过程中的每个阶段都达到平衡，即相变过程中有充分时间进行组元间的扩散，以达到平衡相的成分

7、固态相变固体物质内部结构的转变成为固态相变

8调幅分解：某些合金在高温下具有均匀单相固溶体，但冷却到某一温度范围时可分解成为与原固溶体结构相同但成分不同的两个威区的转变

9、热处理热处理的基本过程就都是把金属材料加热到一定温度并保温一段时间后，以规定的冷却速率冷却下来。

10过冷奥氏体：在临界点以下存在且不稳定的将要发生转变的奥氏体

11、回火M马氏体经分解后, 原马氏体组织转化为由有一定过饱和度的立方马氏体和ε-碳化物所组成的复相组织。

12、回火脆性定义：随回火温度升高，一般是钢的强度、硬度降低，塑性升高，但冲击韧性不一定总是随回火温度升高而升高，有些钢在某些温度回火时，韧性反而显著下降的现象13、A1称为共析转变线或共析温度，凡是含碳量大于0.0218的铁碳合金都将发生共析转变；

A3它是在冷却过程中由奥氏体析出铁素体的开始线，或者说在加热过程中铁素体溶入奥氏体的终了线；

Acm是二次渗碳体的开始析出线。

14、形状记忆效应：将某些材料进行变形后加热至某一特定温度以上时，能自动回复原来形状的效应。

15伪共晶区的特点：1共晶的各组元的熔点相近时，在液相线的延伸线包围的范围内，反之，偏离高熔点组元一侧。2由金属相和非金属相构成的共晶系中，伪共晶区一般是偏向非金属组元或金属性较低的组元一侧。

16、分析晶内偏析和晶界偏析的形成机理，如何减少和去除这两种偏析？

实际铸造条件下，所得的固溶体中，每一个晶粒内的成分都是不均匀的，晶粒内先结晶的部分和后结晶的部分的成分是不同的，这就是晶内偏析。在成分过冷不大的情况下，固溶体合金在结晶时会出现一种胞状结构，当液相内过冷度较大时，结晶时则呈现树枝状结构，胞状结构由一系列平行的棒状晶体所组成，沿凝固方向长大，呈六方断面，六方断面的晶界富集着溶质元素，因此这种偏析也叫胞状偏析。它属于晶界偏析。预防和消除方法：细化晶粒，均匀化退火。

17、分析带状偏析和逆偏析的形成机理。如何减少和去除这两种偏析？

带状偏析：当液体金属中的溶质的扩散速度低于固体生长速度时，在固液界面将产生溶质偏析，固液界面的过冷下降，由于界面的低减，结晶在固液界面过冷低减较小部位优先生长，此时由于固液界面的前方的过冷相对过大，优先结晶的部位进而长成树枝状，溶质浓化液将被树枝状的晶枝所捕捉，此时枝晶的成长将与邻近的的枝晶连接在一起，结晶前沿的成长又会出现新的停滞，如此重复在铸件断面可能出现数条带状偏析。减少溶质含量，采取孕育措施细化晶粒，提高合金的结晶速度。逆偏析：宽结晶区间的固溶体型合金在凝固时形成粗大的树枝状晶，枝晶相互交错，枝晶间富集着低熔点的溶质，当铸件产生体收缩，低熔点溶质

将沿着树枝状晶间向外移动，如果液态合金中溶解有较高的气体，在凝固时将助长逆偏析的形成。可用退火使成分均匀化。

18、什么是液态金属的充型能力？影响充型能力的因素有哪些？

液态金属充型能力：铸造过程中，液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力，即液态金属充填铸型的能力。影响液态金属充型能力的因素：1)金属性质方面的因素（流动性的高低），具有宽结晶温度范围的合金：流动性不好，结晶温度范围ΔT = TL-TS ↑→充型能力（流动性L）↓；合金液的比热、密度越大，导热系数越小，停止流动前的时间越长，充型能力好；2）铸型性质方面的因素，蓄热系数b2 越大，铸型激冷能力越强，金属液保持液态的时间就越短，充型能力下降；预热铸型能减小金属与铸型的温差，从而提高充型能力，具有发气能力的铸型，可减少流动的摩擦阻力而有利于充型；3、浇铸条件方面的因素，浇注温度越高、充型压头越大，则液态金属的充型能力越好；4、铸件结构方面的因素，在铸件材质、铸型性质及浇铸条件相同的条件下，同体积铸件模数越大，由于与铸型接触的表面积小，散热较缓慢，因而液态金属的充型能力越好。铸件结构越复杂，厚薄过渡面越多，则型腔结构越复杂，流动阻力越大，充型能力也越差。

19试述液态金属停止流动的两种主要机理

①窄温度范围，在金属的过热热量未散失尽以前为纯液态流动，为第Ⅰ区，金属液继续流动，冷的前端在型壁上凝固结壳，而后的金属液是在被加热了的管道中流动，冷却强度下降。由于液流通过Ⅰ区终点时，尚具有一定的过热度，将已凝固的壳重新熔化，为第Ⅱ区。故，该区是先形成凝固壳，又被完全熔化。第Ⅲ区是未被完全熔化而保留下来的一部分固相区，在该区的终点金属液耗尽了过热能量。在第Ⅳ区，液相和固相具有相同的温度——结晶温度。由于在该区的起点处结晶开始较早，断面上结晶完毕也较早，往往在它附近发生堵塞。此类金属的流动性与固体层内表面的粗糙度、毛细管阻力及在结晶温度下的流动能力有关；②宽结晶温度合金停止流动机理，对于宽结晶温度范围的合金，试验表明，在液态金属的前端析出15-20％的固相量时，流动就停止。结晶温度范围越宽，枝晶就越发达，液流前端析出相对较少的固相量，即在相对较短的时间内，液态金属便停止流动。具有最大溶解度的合金流动性最小

20、常见铸件凝固方式分为几类？影响凝固方式的因素有哪些？

分为三类：当固液两相区很窄时称为逐层凝固方式，反之为糊状凝固方式（体积凝固方式），固液两相区宽度介于两者之间的称为“中间凝固方式”。影响凝固方式的因素：①合金凝固温度区间的影响，在铸件断面温度梯度相近情况下，固液相区宽度取决于铸件合金凝固温度区间的大小；随着C质量分数的增加，碳钢结晶温度区间增大，固液相区宽度增加；在砂型中，低碳钢近于逐层凝固方式，中碳钢近于中间凝固方式，高碳钢近于体积凝固方式。②温度梯度的影响，当铸件合金成分确定后，铸件断面固液相区的宽度取决于铸件中的温度梯度。大的温度梯度固液相区较窄，合金近于逐层凝固方式；温度梯度较为平坦时，固液相区明显加宽，合金近于体积凝固方式。（对于同一种合金，采用砂型比金属型时的固液相区要宽得多）

21、铸件典型宏观凝固，它们的形成机理，促进等轴晶形成？

答：铸件的宏观结晶组织可能包含有三个不同的晶区：表面细晶区、柱状晶区以及内部等轴晶区。表面细晶区的形成是由于液态金属浇入温度较低的铸型中时，型壁附近熔体由于受到强烈的激冷作用而大量形核。这些晶核在过冷熔体中迅速生长并互相抑制，从而形成无方向性的表面细等轴晶组织。稳定的凝固壳层一旦形成，在垂直于型壁的单向热流的作用下，主干与热流方向相平行的支晶优先向内生长并抑制相邻支晶的生长，在此过程中发展成柱状晶组织。而内部等轴晶区的形成，是由于熔体内部晶核自由生长的结果。低温浇注及合理的浇注工艺、合理控制冷却条件（小的温度梯度及高的冷却速度）、加入形核剂及强成分过冷元素、振动搅拌或旋转震荡。

22、铸件的凝固方式决定于哪些因素？与铸件的质量有什么关系？

铸件的凝固方式决定于合金的结晶温度范围与温度梯度的比值确定的。<1 时，铸件的凝固趋近于逐层凝固方式，>1时趋近于体积凝固方式。

23、自发形核与非自发形核机理

自发形核：由游动的原子集团自己逐渐长大而形成晶核的过程，因此，也称均质生核。非自发形核：在外来质点的表面上生核的过程，也称为异质生核

24、共晶结晶的领先相的特点。

一共三类。1。独立形核，自由生长，球状共晶团。2。出生相的一部分半辐射扇形 3. 有约束条件比如单向（柱状）共晶

1影响奥氏体晶粒长大的因素：①加热温度和保温时间的影响，加热温度越高，加热时间越长，奥氏体晶粒将越粗大②加热速度的影响，加热速度越大，过热度就越大，奥氏体实际形成温度就越高，快速加热时可以获得细小的奥氏体起始晶粒③钢中碳含量的影响，在钢中碳含量不足以形成过剩碳化物的情况下，加热时奥氏体晶粒随钢中碳含量增加而增大。当碳含量超过一定限度时，反而阻碍奥氏体晶粒的长大④合金元素的影响，钢中加入适量形成难溶化合物的合金元素，将强烈地阻碍奥氏体晶粒长大，使奥氏体晶粒粗化温度显著提高。加入适量形成易溶化合物的合金元素，则阻碍程度中等。⑤冶炼方法的影响⑥原始组织的影响，原始组织越细，碳化物弥散度越大，所得到的奥氏体起始晶粒就越细小。

25粒状珠光体的形成过程：粒状珠光体是通过片状珠光体中渗碳体的球状化而获得的。若将片状珠光体加热至略高于点的温度，则得到奥氏体加未完全溶解渗碳体的混合组织。在此温度下保温将使片状渗碳体球状化。然后缓慢冷却至点以下时，奥氏体转变为珠光体，最后得到渗碳体呈颗粒状分布的粒状珠光体。

26马氏体相变的主要特征：①切变共格和表面浮突现像②无扩散性③具有特定的位相关系和惯习面④在一个温度范围内完成相变⑤可逆性。

27影响钢中Ms点的主要因素：①化学成分的影响，Ms点主要取决于钢的化学成分，钢中碳含量增加，马氏体相变的温度范围下降，合金元素除铝、钴外，均使Ms点降低②形变与应力的影响，多向压缩应力将阻止马氏体的形成，因而降低Ms点。而拉应力或单向压应力往往有利于马氏体的形成，使Ms点升高③奥氏体化条件的影响，加热温度升高和保温时间延长，使Ms点下降，若不发生化学成分变化，则使Ms点升高。在奥氏体成分一定的情况下，晶粒细化会使Ms点下降④淬火冷却速度的影响，在正常淬火条件下，对奥氏体起强化作用。而极快的淬火速度会使Ms点升高。当冷却速度足够大时，Ms点不随淬火速度增大而升高⑤磁场的影响，外加磁场将诱发马氏体相变，与不加磁场相比，Ms点升高。

28回火时机械性能的变化：1.随回火温度升高，硬度和强度降低，钢中加入合金元素能减小硬度和强度降低的趋势 2.淬火钢在回火时，随回火温度的升高，塑性升高。但高碳钢低温回火时，塑性几乎为零，而冲击韧性不一定随温度而单调增高，可能出现两个温度区域韧性减小3.影响第一类回火脆性的因素：①有害杂质元素，S、P、As、Sb、Cu、N、H、O等②促进第一类回火脆性的元素, Mn、Si、Cr、Ni、V等③减弱第一类回火脆性的元素,Mo、W、Ti、Al等减轻第一类回火脆性的措施：①降低刚中杂质元素的含量②用Al脱氧或加入Nb、V、Ti等合金元素以细化奥氏体晶粒③加入Mo、W等减轻第一类回火脆性的合金元素④加入Si、Cr以调整发生第一类回火脆性的温度范围，使之避开所需的回火温度⑤采用等温淬火工艺代替淬火加回火工艺。

29钢中贝氏体的组织形态：①在贝氏体相变区较高温度范围内形成的贝氏体称为上贝氏体，呈羽毛状、条状或针状，少数呈椭圆形或矩形②在贝氏体相变区较低温度范围内形成的贝氏体称为下贝氏体，呈暗黑色针状或片状，而各片之间都有一定的交角③粒状贝氏体④无碳化物贝氏体⑤低碳合金钢中的。

。

30金属固态相变的主要特点

①界面：共格界面（两相在界面上的原子可以一对一的相互匹配）

半共格界面（两相原子在界面上部分的保持匹配，刃型位错）

非共格界面（两相原子在界面上不再保持匹配关系）

②位向关系与惯习面一般来说，当新相与母相之间为共格或半共格界面时必然存在一定的位向关系；若无一定的位向关系，则两相界面必定为非共格界面。但反过来，有时两相之间虽然存在一定的位向关系，但未必都具有共格或半共格界面，这可能是在新相长大过程中其界面的共格或半共格性已遭破坏所致。

③弹性应变能新相与母相的比容差应变能+共格应变能（共格界面半共格界面非共格界面，降低）

④过渡相的形成当稳定的新相与母相的晶体结构相差较大时，母相不直接转变成自由能较低的稳定新相，而是先形成晶体结构和成分与母相比较接近，自由能比母相稍低些的亚稳定的

过渡相。

⑤晶体缺陷的影响对固态相变起促进作用。

⑥原子的扩散过冷度增大，相变驱动力增大，相变速率增大。当过冷度增大到一定程度，原子扩散能力下降，相变速度减慢。

31金属固态相变形核的阻力驱动力

②面能新旧两相的自由能差

②性应变能

③相变阻力

④新相与母相基体间形成界面所增加的界面能

⑤新相与母相体积差所引起的弹性应变能

⑥新相中亚结构的形成所需要的能量

32为什么在晶体缺陷上优先形核？

①结构起伏：缺陷处原子排列不整齐，溶质原子易从母相向新相转移，利于形核

②成分起伏：缺陷处，溶质原子浓度差大，有利于获得形核需要的浓度，形核容易

③能量起伏;晶体缺陷所储存的能量可降低形核功，容易形核

33影响TTT图的因素

①碳量：亚共析钢—ωc↑，C曲线右移；过共析钢—ωc↑，C曲线左移

ωc↑，Ms、Mf点下降

合金元素除Co和Al外的合金元素均使C曲线右移

①A的晶粒度：越小，C曲线左移，即转变越快；对M转变。越粗大，Ms点↑

②奥氏体的状态A的均匀性;A成分越不均匀，先共析和P转变越快，部分C曲线左移；

③原始组织、加热温度和保温时间

相同加热条件，原始组织越细小，所得A越均匀，C曲线右移，Ms点↓、

相同原始组织，提高A化温度或延长A化时间C曲线右移

34奥氏体的形成机制

①奥氏体形核

奥氏体核在铁素体和渗碳体的两相界面上通过C原子扩散形成

②奥氏体晶核长大

奥氏体核通过渗碳体溶解、C在奥氏体中扩散以及奥氏体两侧边界向铁素体、渗碳体推移进行

③剩余碳化物溶解

④奥氏体均匀化

35三种奥氏体晶粒度

起始晶粒度：在临界温度以上，奥氏体形成刚刚完成，其经理边界刚刚相互接触时的晶粒大小（取决于形核率I和长大速度G）

a. 实际晶粒度：在某一加热温度条件下所得到的实际奥氏体晶粒大小

（取决于本质晶粒度和实际加热条件）

本质晶粒度：根据标准实验方法，在930±10℃保温足够时间后测得的奥氏体晶粒大小

（表示钢在一定条件下奥氏体晶粒长大的倾向性，不是晶粒大小的度量，与实际晶粒度不同）36板条马氏体与片状马氏体的区别：①板条状马氏体：亚结构：高密度位错切变以滑移方式进行

形成原因:a.机械稳定化；b.碳原子扩散使得奥氏体中碳浓度升高

②片状马氏体：（针状）亚结构: 孪晶+少量位错孪晶M

37贝氏体的机械性能

①下B的强度高于上B，B的强度和硬度随相变温度降低而升高

②低碳钢中，上B冲击韧性比下B低

。

38影响奥氏体晶粒长大的因素：①加热温度和保温时间的影响，加热温度越高，加热时间越长，奥氏体晶粒将越粗大②加热速度的影响，加热速度越大，过热度就越大，奥氏体实际形成温度就越高，快速加热时可以获得细小的奥氏体起始晶粒③钢中碳含量的影响，在钢中碳含量不足以形成过剩碳化物的情况下，加热时奥氏体晶粒随钢中碳含量增加而增大。

当碳含量超过一定限度时，反而阻碍奥氏体晶粒的长大④合金元素的影响，钢中加入适量形成难溶化合物的合金元素，将强烈地阻碍奥氏体晶粒长大，使奥氏体晶粒粗化温度显著提高。加入适量形成易溶化合物的合金元素，则阻碍程度中等。⑤冶炼方法的影响⑥原始组织的影响，原始组织越细，碳化物弥散度越大，所得到的奥氏体起始晶粒就越细小。39、M的晶体结构

Fe-C合金M是C在α-Fe中的过饱和固溶体。

具有体心正方或体心立方点阵

.M的性能与影响因素

高碳马氏体具有很高的强度和脆性；

低碳马氏体既具有相当的强度，又有良好的韧性。

回火脆性有两类：低温回火脆性与高温回火脆性。

200~350℃，低温回火脆性

450~600℃，高温类回火脆性

1）第一类回火脆性及防止方法

几乎所有的钢均有第一类回火脆性

特征：再加热到更高温度时脆性可消失，若再在200~350°C回火将不再出现－称为不可逆回火脆性

影响因素：（1）化学成份：

有害杂质元素：包括S、P、As、Sn、Sb、Cu、N、H、O

促进回火脆性元素：Mn、Si、Cr、Ni、V

减弱回火脆性元素：Mo、W、Ti、Al

( 2)奥氏体晶粒大小

奥氏体晶粒愈小，回火脆性愈弱

防止办法：

降低杂质元素含量

用Al脱氧或加入Nb、V、Ti，细化奥氏体晶粒

加入减轻回火脆性元素（Mo、W)

用等温淬火代替淬火＋低温回火

避开产生回火脆性的温度回火

2）第二类回火脆性及防止办法

又称高温回火脆性

特点：在450~650°C长时间等温加热或缓慢通过上述温度范围时

停留时间愈长，回火脆性愈大

可逆：重新在600°C短时加热并随之快冷，可消除，还可再次发生

经脆性处理试样，总是沿A晶界断裂

影响因素：（1）化学成份：

有害杂质元素：S、P、As、Sn、Sb、B

包括促进回火脆性元素：Ni、Cr、Mn、Si、C

减弱回火脆性元素： Mo、V、W、Ti

25、钢中马氏体M的结构

Fe-C合金M是C在α-Fe中的过饱和固溶体。

具有体心正方或体心立方点阵

40、钢中马氏体的组织形态及亚结构

钢中马氏体根据成分（含碳量）冷却条件呈现不同的形态

按照亚结构分为位错型马氏体、孪晶马氏体

根据形态分为板条马氏体、针片状马氏体、蝶状马氏体、薄板状马氏体、薄片状马氏体41、超细晶粒

在加热速率很高时，奥氏体形成需时间很短，奥氏体晶体来不及长大，故快速加热可获得超细晶粒。

连续加热奥氏体形成的特点

1、在一定的加热速率范围内，临界点随加热速率增大而升高。

2、奥氏体是在一个温度范围内形成的。

3、可以获得超细晶粒

4、随着加热速率提高，奥氏体成分的不均匀性增大。29滑移和孪生的区别1）变形距离－

滑移的距离是原子间距的整数倍，而孪晶带中相邻原子面的相对位移是原子间距的分数倍。

2）变形方向－滑移时晶体位向不变，而孪晶位向发生变化，与未变形部分形成镜面对称。

3）所需临界切应力－孪生比滑移大得多

4）变形速度－孪生的变形速度比滑移大得多，接近声速。

5）变形量－孪生变形量小（＜10%

6) 变形种类－面心立方结构一般不发生孪生，而易滑移。密排六方结构易发生孪生变形

四种模型

一) Bain 模型

Bain认为由fcc-A转变为M时，只要将面心立方点阵的Z轴压缩，而将垂直于Z轴的X’Y’轴拉长，使c接近于a、b，即可得到bct-M点阵。

优点：说明点阵的改组

缺点：不能说明转变时出现的表面浮凸、惯习面和M中出现的亚结构。

二) K-S (Kurdjumov-Sachs) 模型

{110}α'|| {111}γ，<111>α'|| <110>γ

切变过程：

第一次切变：令γ-Fe点阵中各层(111) γ晶面上的原子相对于其相邻下层沿[211] γ方向先发生第一次切变(原子移动小于一个原子间距，使第一、三层原子的投影位置重叠起来。

第二次切变：在(112) γ晶面上(垂直于(111) γ晶面)沿[110] γ方向发生第二次切变，使菱形面的夹角由60 °变为70°32’

线性调整：使菱形面的尺寸作膨胀或收缩。

可见，转变是由母相中的许多原子对相邻晶面作协同的、有规律的、小于一个原子间距的迁移，即切变过程来实现的。

K-S模型清晰展示了面心立方A改建为体心正方M的切变过程，并能很好地反映出新相和母相的晶体取向关系，但是按此模型，M的惯习面应为{111} γ，这可以解释低碳钢中位错M的特征，而不能解释高碳钢惯习面是{225} γ和{259} γ的切变过程。

三) G-T (Greninger-Troiano) 模型

该模型提出M相变的切变过程经历了一次宏观均匀切变和一次宏观非均匀切变

切变过程：

发生第一次切变，产生整体宏观变形，使表面浮凸－均匀切变

第二次切变，宏观不均匀切变，即它只是在微观的有限范围内保持均匀切变，以完成点阵改建，而在宏观上则形成沿平行晶面的滑移或孪生

最后作微小调整，使晶面间距符合实验结果

该模型较好解释了M转变的浮凸效应，惯习面、取向关系，特别是较好的解释了M内的两种亚结构的产生，但不能解释C<1.4%的取向关系。3.指出 A1、A3、A cm； A C1、A C3、 A ccm； A r1、A r3、A rcm各临界点的意义。答：A1：共析转变线，含碳量在0.02～6.69%的铁碳合金冷却到727℃时都有共析转变发生，形成P。 A3：奥氏体析出铁素体的开始线。 A cm：碳在奥氏体中的溶解度曲线。 A C1：实际加热时的共析转变线。 A C3：实际加热时奥氏体析出铁素体的开始线。 A cm：实际加热时碳在奥氏体中的溶解度曲线。 A r1：实际冷却时的共析转变线。 A r3：实际冷却时奥氏体析出铁素体的开始线。 A rcm：实际冷却时碳在奥氏体中的溶解度曲线

(完整版)金属材料学(第二版)课后答案主编戴启勋

第一章钢的合金化原理 1．名词解释 1）合金元素: 特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能的化学元素。(常用M来表示) 2）微合金元素: 有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如B 0.001%，V 0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。 3）奥氏体形成元素:在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ相；如Mn, Ni, Co, C, N, Cu；4）铁素体形成元素: 在α-Fe中有较大的溶解度，且能稳定α相。如：V，Nb, Ti 等。 5）原位析出: 元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物如Cr钢中的Cr： ε-FexC→Fe3C→（Fe, Cr）3C→（Cr, Fe）7C3→（Cr, Fe）23C6 6）离位析出: 在回火过程中直接从α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，可使HRC和强度提高（二次硬化效应）。如V，Nb, Ti等都属于此类型。 2．合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在a-Fe中形成无限固溶体？哪些能在g-Fe 中形成无限固溶体？答：铁素体形成元素：V、Cr、W、Mo、Ti、Al；奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu 能在a-Fe中形成无限固溶体：V、Cr；能在g-Fe 中形成无限固溶体：Mn、Co、Ni 3．简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响，并说明利用此原理在生产中有何意义？答：（1）扩大γ相区：使A3降低，A4升高一般为奥氏体形成元素分为两类：a.开启γ相区：Mn, Ni, Co 与γ-Fe无限互溶. b.扩大γ相区：有C，N，Cu等。如Fe-C相图，形成的扩大的γ相区，构成了钢的热处理的基础。（2）缩小γ相区：使A3升高，A4降低。一般为铁素体形成元素分为两类:a.封闭γ相区：使相图中γ区缩小到一个很小的面积形成γ圈,其结果使δ相区与α相区连成一片。如V, Cr, Si, A1, Ti, Mo, W, P, Sn, As, Sb。 b.缩小γ相区：Zr, Nb, Ta, B, S, Ce 等（3）生产中的意义：可以利用M扩大和缩小γ相区作用，获得单相组织，具有特殊性能，在耐蚀钢和耐热钢中应用广泛。 4．简述合金元素对铁碳相图（如共析碳量、相变温度等）的影响。答：答：1）改变了奥氏体区的位置 2）改变了共晶温度：（l）扩大γ相区的元素使A1，A3下降； (2)缩小γ相区的元素使A1，A3升高。当Mo>8.2%, W>12%,Ti>1.0%,V>4.5%,Si>8.5%，γ

长安大学金属热加工名词解释

1，成分过冷：由溶质再分配导致界面前方熔体成分及其凝固稳定发生变化而引起的过冷称为成分过冷。条件：合金中的溶质含量较高;液相斜率大；溶质在液体中的扩散系数小；对于K0<1的合金,K0值很低,反之很高;凝固界面前的液相中温度梯度小;晶体生长速率高 .2 溶质再分布:凝固时固相中不能容纳的B原子被排挤出来，富集在界面上的液体中，然后逐渐向液体内部扩散均化。三种:1.溶质通过扩散进行再分布;2.溶液中有对流,局部增多的溶质借助熔体流动而达到在大体积液相中均匀分布;溶质即通过扩散也借助液体流动而进行再分布. 3伪共晶:非平衡凝固状态下,非共晶成分的合金凝固得到的共晶组织。 17回火抗力（回火稳定性）：在回火过程中随回火温度的升高钢抵抗硬度下降的能力 ,4二次硬化：某些淬火合金钢在500℃以上回火后，形成特殊碳化物，弥散细小，使硬度-在硬度-回火温度曲线上出现峰值的现象 5、邻先相两个共晶相得析出次序和生长速度是不相同的，就是说，在两个相的生核和生长中必有一个相位先导。由于次相的析出，引起溶质的富集而导致另一相的析出和生长，此相成为领先相。 6、平衡凝固凝固过程中的每个阶段都达到平衡，即相变过程中有充分时间进行组元间的扩散，以达到平衡相的成分 7、固态相变固体物质内部结构的转变成为固态相变 8调幅分解：某些合金在高温下具有均匀单相固溶体，但冷却到某一温度范围时可分解成为与原固溶体结构相同但成分不同的两个威区的转变 9、热处理热处理的基本过程就都是把金属材料加热到一定温度并保温一段时间后，以规定的冷却速率冷却下来。 10过冷奥氏体：在临界点以下存在且不稳定的将要发生转变的奥氏体 11、回火M马氏体经分解后, 原马氏体组织转化为由有一定过饱和度的立方马氏体和ε-碳化物所组成的复相组织。 12、回火脆性定义：随回火温度升高，一般是钢的强度、硬度降低，塑性升高，但冲击韧性不一定总是随回火温度升高而升高，有些钢在某些温度回火时，韧性反而显著下降的现象13、A1称为共析转变线或共析温度，凡是含碳量大于0.0218的铁碳合金都将发生共析转变； A3它是在冷却过程中由奥氏体析出铁素体的开始线，或者说在加热过程中铁素体溶入奥氏体的终了线； Acm是二次渗碳体的开始析出线。 14、形状记忆效应：将某些材料进行变形后加热至某一特定温度以上时，能自动回复原来形状的效应。 15伪共晶区的特点：1共晶的各组元的熔点相近时，在液相线的延伸线包围的范围内，反之，偏离高熔点组元一侧。2由金属相和非金属相构成的共晶系中，伪共晶区一般是偏向非金属组元或金属性较低的组元一侧。 16、分析晶内偏析和晶界偏析的形成机理，如何减少和去除这两种偏析？实际铸造条件下，所得的固溶体中，每一个晶粒内的成分都是不均匀的，晶粒内先结晶的部分和后结晶的部分的成分是不同的，这就是晶内偏析。在成分过冷不大的情况下，固溶体合金在结晶时会出现一种胞状结构，当液相内过冷度较大时，结晶时则呈现树枝状结构，胞状结构由一系列平行的棒状晶体所组成，沿凝固方向长大，呈六方断面，六方断面的晶界富集着溶质元素，因此这种偏析也叫胞状偏析。它属于晶界偏析。预防和消除方法：细化晶粒，均匀化退火。 17、分析带状偏析和逆偏析的形成机理。如何减少和去除这两种偏析？带状偏析：当液体金属中的溶质的扩散速度低于固体生长速度时，在固液界面将产生溶质偏析，固液界面的过冷下降，由于界面的低减，结晶在固液界面过冷低减较小部位优先生长，此时由于固液界面的前方的过冷相对过大，优先结晶的部位进而长成树枝状，溶质浓化液将被树枝状的晶枝所捕捉，此时枝晶的成长将与邻近的的枝晶连接在一起，结晶前沿的成长又会出现新的停滞，如此重复在铸件断面可能出现数条带状偏析。减少溶质含量，采取孕育措施细化晶粒，提高合金的结晶速度。逆偏析：宽结晶区间的固溶体型合金在凝固时形成粗大的树枝状晶，枝晶相互交错，枝晶间富集着低熔点的溶质，当铸件产生体收缩，低熔点溶质

热处理名词解释(个人整理)

起始晶粒度：钢在临界温度以上，奥氏体形成刚结束，其晶粒边界刚刚接触时的晶粒大小称为奥氏体的起始晶粒度实际晶粒度：钢在某一具体的加热条件下实际获得的奥氏体晶粒的大小本质晶粒度:标准实验的方法，即将钢加热到（930+-10）℃，保温3-8小时，冷却后测得的晶粒度固态相变:金属和陶瓷等固态材料在温度和压力改变时，其内部组织或结构会发生变化，即发生从一种相状态向另一种相状态的转变，这种转变称为固态相变。伪共析转变：过冷奥氏体将全部转变为珠光体型组织，但合金的成分并非公析成分，并且其中铁素体和渗碳体的相对含量也与共析成分珠光体不同，随奥氏体的碳含量变化而变化。这种转变称为“伪共析转变” 魏氏组织：在奥氏体晶粒较粗大，冷却速度适宜时，钢中的先共析相以针片状形态与片状珠光体混合存在的复相组织。热稳定化：淬火时因缓慢冷却或在冷却过程中因停留而引起奥氏体稳定性提高，使马氏体转变迟滞的现象。形变诱发马氏体：在Ms点以上，一定温度范围内因塑性变形而发生的马氏体二次淬火：在冷却回火时残余奥氏体转变为马氏体的现象叫二次淬火二次硬化：当钢中含有较多的碳化物形成元素时，在回火第四阶段温度区形成合金渗碳体或者特殊碳化物。这种碳化物的析出，将使硬度再次提高，称为二次硬化现象脱溶沉淀：从饱和固溶体中析出第二相（沉淀相）或形成溶质原子聚集区以及亚稳定过渡相的过程称为脱溶或沉淀淬火时效：含有Mo,W,V,Cu,Be等元素的铁基合金淬火后进行时效时产生时效硬化现象应变时效：纯铁或低碳钢经形变后时效时产生的硬化现象碳势：纯铁在一定温度下于加热炉气中加热时达到既不增碳也不脱碳并与炉气保持平衡时表面的含碳量淬透性：钢材被淬透的能力或者说是钢材淬火时获得马氏体能力的特性淬硬性：淬硬性是指在理想的淬火条件下，以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够达到的最高硬度，也称可硬性

材料力学名词解释(1)

名词解释第一章： 1弹性比功：金属材料吸收弹性变形功的能力，一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2．滞弹性：金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后，随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性，也就是应变落后于应力的现象。 3．循环韧性：金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4．包申格效应：金属材料经过预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 5．解理刻面：这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6．塑性：金属材料断裂前发生不可逆永久（塑性）变形的能力。韧性：指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶：当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成一个高度为b的台阶。 8.河流花样：解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。 9.解理面：是金属材料在一定条件下，当外加正应力达到一定数值后，以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂，因与大理石断裂类似，故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂：穿晶断裂的裂纹穿过晶内，可以是韧性断裂，也可以是脆性断裂。沿晶断裂：裂纹沿晶界扩展，多数是脆性断裂。 11.韧脆转变：具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时，冲击吸收功明显下降，断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性：理想的弹性体是不存在的，多数工程材料弹性变形时，可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等 13.弹性极限：式样加载后再卸载，以不出现残留的永久变形为标准，材料能够完全弹性恢复的最高应力。 14.静力韧度：金属材料在静拉伸时单位体积材料断裂前所吸收的功。 15.正断型断裂：断裂面取向垂直于最大正应力的断裂。 16.切断型断裂：断裂面取向与最大切应力方向一致而与最大正应力方向约成45度的断裂 17.解理断裂：沿解理面断裂的断裂方式。第二章： 1.应力状态软性系数：材料或工件所承受的最大切应力τmax和最大正应力σmax比值 2.缺口效应：由于缺口的存在，在载荷作用下缺口截面上的应力状态将发生变化，产生所谓的缺口效应。（1：应力集中2.使塑性材料强度增高塑性降低） 3.缺口敏感度：缺口试样的抗拉强度σbn的与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度σb的比值，称为缺口敏感度 4.缺口强化现象：在存在缺口的条件下出现了三向应力状态，并产生应力集中，试样的屈服应力比单向拉伸时高 5.布氏硬度：用钢球或硬质合金球作为压头，采用单位面积所承受的试验力计算而得的硬度 6.洛氏硬度：采用金刚石圆锥体或小淬火钢球作压头，以测量压痕深度所表示的硬度

金属工艺的名词解释

名词解释强度——强度是金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。屈服点----开始出现微量的塑性变形的应力。抗拉强度----断裂之前所受最大应力。塑性——塑性是金属材料在静载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力。塑性指标用伸长率δ和断面收缩率ψ来表示。δ、ψ值越大，表示材料的塑性越好。硬度——硬度是衡量金属材料软硬的一个指标。布氏硬度----HBS（钢球）HBW（合金球）-----数值+字符+直径/载荷/时间洛氏硬度---- HRA与HRC（金刚石顶角为120°的圆锥体）HRB(钢球) 维氏硬度----HV向对面间为136°的正四棱锥金刚石韧性——金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力，称为韧性。疲劳强度——金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强晶体——指其组成微粒(原子、离子或分子)呈规则排列的物质晶格——抽象地用于描述原子在晶体中排列形式的空间几何格子，称为晶格。晶胞——组成晶格的最小几何单元称为晶胞。单晶体—一块晶体内部的晶格位向(即原子排列的方向)完全一致，称这块晶体为单晶体。多晶体——由许多晶粒组成的晶体称为多晶体。晶界—一将任何两个晶体学位向不同的晶粒隔开的那个内界面称为晶界。晶粒—一多晶体材料内部以晶界分开的、晶体学位向相同的晶体称为晶粒。结晶—一通过凝固形成晶体的过程称为结晶（包含晶核的形成与晶核的长大）。变质处理—一在浇注前，将少量固体材料加入熔融金属液中，促进金属液形核，以改善其组织和性能的合金—一两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的金属材料。组元—一组成合金最基本的、独立的物质称为组元。 .相—一在一个合金系统中具有相同的物理性能和化学性能，并与该系统的其余部分以界面分开。组织—一金属及其合金内部涉及晶体或晶粒的大小、方向、形状、排列状况等组成关系的构造情况。固溶体——一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体，固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。固溶强化——由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高弥散强化——金属化合物细小均匀分布在固溶体基体上是，能显著提高合金的强度，硬度和耐磨性的现象化合物——合金组元间发生化合作用，生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。机械混合物——由两种晶体结构而组成的合金组成物，虽然是两面种晶体，却是一种组成成分，具有独立的机械性能。铁素体—一α-Fe内固溶有碳所形成的体心立方的固溶体F(或α) 奥氏体—一γ-Fe内固溶有碳所形成的面心立方的固溶体，常用符号A(或γ)

金属热处理名词解释

结构起伏：短程有序的原子集团瞬间出现瞬间消失，这样不断变化着的短程有序的原子集团能量起伏：各微观区域内的自由能并不相同有的高有的低各微观的能量处于的起伏状的状态正温度梯度：是指液相中的温度随与界面的距离的增加而提高的温度分布状况变质处理：是在浇注前往液态金属中加入形核剂促成形成大量的非均匀晶核来细化晶粒。固溶强化：在固溶体中，随着溶质浓度的增加，固溶体的强度，硬度提高，而塑性韧性有所下降的现象扩散退火：也叫均与化退火，是指将铸件加热至低于固相线100-200的温度，进行较长时间保温，使偏元素充分进行扩散，达到成分均匀选择结晶：也叫异分结晶，是指固溶体合金结晶时所结晶出的的固相成分和液相成分不同，这种结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶成分称为离异共晶：在先共晶相数量较多而共晶组织甚少的情况下，有时共晶组织中与先共晶相相同的那一相，会依附于先共晶相生长，剩下的另一相则单独存在于晶界处，从而使共晶组织的特征消失，这种两相分离的共晶称为滑移：晶体的塑性变形是晶体的的一部分相对于另一部分沿某些晶面和晶向发生滑移的结果滑移带：如果将表面抛光的单晶体金属试样进行拉伸，当试样经适量的塑性变形后，在金相显微镜下可以观察到，在抛光的表面上出现许多相互平行的线条，这些线条成为滑移带滑移系：一个滑移面和此面上的一个滑移方向结合起来组成一个滑移系多系滑移：两个或更多的滑移系上进行的滑移称为多系滑移，简称多滑移交滑移：由于晶体取向的改变可能使两个或多个相交的滑移面沿一个滑移方向进行滑移，因而使加工硬化效果逐渐下降，这个过程成为交滑移加工硬化：在塑性变形过程中，随着金属内部组织的变化，金属的力学性能也产生明显的变化，即随着变形程度的增加，金属的强度，硬度增加，而塑性韧性下降多变形化：是冷变形金属加热时，原来处在滑移面的位错，通过滑移和攀移，形成与滑移面垂直的亚晶界的过程再结晶：冷变形后的金属加热到一定温度或保温足够时间后，在原来的变形组织中产生于畸变的新晶粒，性能也发生显著变化，并恢复到冷变形前的水平，临界变形度：通常把对应于得到特别粗大的晶粒的变形称为热处理：是将钢在固态下加热到预定的温度，并在该温度下保持一段时间，然后以一定速度冷却到室温的一种热加工工艺马氏体的正方度：体心正方的马氏体，c轴伸长，而另外两个a轴稍有缩短，轴比c/a称为马氏体转变：钢从奥氏体状态快速冷却抑制其扩散性分解在较低温度下发生的无扩散型相变奥氏体的热稳定化：因冷却缓慢或冷却过程停留引起奥氏体稳定性提高而使马氏体转变滞后的现象叫奥氏体的机械稳定化：由于奥氏体在淬火过程中受到较大塑性变形或受到压应力而造成的稳定化现象临界冷却速度：表示过冷奥氏体在连续冷却过程中全部转变为珠光体的最大冷却速度回火：是将淬火钢加热到低于临界点A1的某一温度保温一段时间，使淬火组织转变为稳定的回火组织，然后以适当方式冷却到室温的一种热处理工艺回火脆性：有些钢在一定的范围内回火时，其冲击韧度显著下降，这种催化现象叫钢的退火：是将钢加热到临界点Ac1以上或一下温度，保温后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态的热处理工艺正火：是将钢加热到Ac3或Acm以上适当温度，保温以后在空气中冷却得到珠光体类组织淬火：将钢加热到临界点Ac3或Ac1以上一定温度，保温后以大于临界冷却速度冷却得到马氏体或下贝氏体等温淬火：是将奥氏体化后的工件淬入Ms点以上某温度盐浴中，等温保持足够长时间，使之转变为下贝氏体组织，然后取出在空气中冷却的淬火方法调质处理：将淬火和随后回火相结合的热处理工艺成为调质处理淬透性：是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力淬硬性：表示钢淬火时的硬化能力形变热处理：是将塑性变形和热处理有机结合在一起的一种复合工艺自扩散：是不伴有浓度变化的扩散，它与浓度梯度无关，只发生在纯金属和均匀固溶体中互扩散：是伴有浓度变化的扩散，它与异类原子的浓度差有关，如在不均匀固溶体中，不同相之间或不同材料制成的扩散偶之间的扩散过程中，异类原子相对扩散，相互渗透，所以又称为异扩散下坡扩散：是沿着浓度降低的方向进行的扩散，使浓度趋于均匀化上坡扩散：是沿着浓度升高的方向进行的扩散，即由低浓度向高浓度方向扩散原子扩散：在扩散过程中晶格类型始终不变，没有新相产生，这种扩散就成为原子扩散反应扩散：通过扩散使固溶体的溶质组元浓度超过固溶度极限而形成新相过程称为反应扩散

金属学金相学名词解释

金属：具有正的电阻温度特性的物质。晶体：物质的质点（原子、分子或离子）在三维空间作有规则的周期性重复排列的物质叫晶体。原子排列规律不同，性能也不同。点阵或晶格：从理想晶体的原子堆垛模型可看出，是有规律的，为清楚空间排列规律性，人们将实际质点（原子、分子或离子）忽略，抽象成纯粹几何点，称为阵点或节点。为便于观察，用许多平行线将阵点连接起来，构成三维空间格架。这种用以描述晶体中原子（分子或离子）排列规律的空间格架称为空间点阵，简称点阵或晶格。晶胞：由于排列的周期性，简便起见，可从晶格中取出一个能够完全反映晶格特征的最小几何单元来分析原子排列的规律性。这个用以完全反映晶格特征最小的几何单元称为晶胞。多晶型转变或同素异构转变：当外部条件（如温度和压强）改变时，金属内部由一种晶体结构向另一种晶体结构的转变称为多晶型转变或同素异构转变。空位：某一温度下某一瞬间，总有一些原子具有足够能量克服周围原子约束，脱离原平能位置迁移到别处，在原位置上出现空节点，形成空位。到晶体表面，称为肖脱基空位；到点阵间隙中，称弗兰克尔空位；位错：它是晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象，使长达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内原子离开平衡位置，发生有规律的错动，所以叫做位错。基本类型有两种：即刃型位错和螺型位错。晶界：晶体结构相同但位相不同的晶粒之间的界面称为晶粒间界，简称晶界。小角度晶界位相差小于10°，基本上由位错组成。大角度晶界相邻晶粒位相差大于10°，晶界很薄。亚晶界和亚结构：分别泛指尺寸比晶粒更小的所有细微组织及分界面。柯氏气团：刃型位错的应力场会与间隙及置换原子发生弹性交互作用，吸引这些原子向位错区偏聚。小的间隙原子如C、N 等，往往钻入位错管道；而大置换原子，原来处的应力场是受压的，正位错下部受拉，由相互吸引作用，富集在受拉区域；小的置换原子原来受拉，易于聚集在受压区域，即位错的上部。使畸变能降低，同时使位错难以运动，造成金属的强化。这就是利用溶质原子与位错交互作用的柯垂尔气团--柯氏气团。用以解释钢的脆化、强度提高等宏观现象。元：组成合金的最基本的独立的物质，简称元相：合金中结构相同、成分和性能均一并以界面互相分开的组成部分，称之为相。组织：由于形成条件不同，形成具有不同形状、大小数量及分布的相相互结合而成的综合体。固溶体：组元以不同比例混合后形成的固相晶体结构与组成合金的某一组元相同，这种相称固溶体化合物：是构成的组元相互作用，生成不同与任何组元晶体结构的新物质相图：是表示合金系中合金的状态与温度、压力与成分之间关系的一种图解。又称状态图或平衡图。表象点：位于相图中，并能表示合金成分、温度的点称表象点。吉布斯相律：相律是表示平衡条件下，系统的自由度数、组元数和相数之间的关系，是系统平衡条件的数学表达式。相律可用下式表示：f = c -p +2 当系统的压力为常数时，则为：f = c-p + 1式中，c 系统的组元数，p 平衡条件下系统中相数，f 为自由度数。自由度：是指在保持合金系中相的数目不变的条件下，合金系中可以独立改变的影响合金状态因素的数目匀晶转变：从液相结晶出单相的固溶体，这种结晶过程称匀晶转变异分结晶：固溶体结晶过程中，结晶出的固相与母相成分不同，这种结晶也称为选择结晶。

热处理工艺名词解释.doc

正火：正火，又称常化，是将工件加热至Ac3或Ac m以上40~60℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力，降低材料的硬度。正火，又称常化，是将工件加热至Ac3(Ac?是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度)或Ac m(Ac m是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线)以上30~50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。正火的主要应用范围有：①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。②用于中碳钢，可代替调质处理作为最后热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或抑制网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好组织。④用于铸钢件，可以细化铸态组织，改善切削加工性能。 ⑤用于大型锻件，可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开

裂倾向。⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。⑦过共析钢球化退火前进行一次正火，可消除网状二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。正火后的组织：亚共析钢为F+S，共析钢为S，过共析钢为S+二次渗碳体，且为不连续。正火主要用于钢铁工件。一般钢铁正火与退火相似，但冷却速度稍大，组织较细。有些临界冷却速度（见淬火）很小的钢，在空气中冷却就可以使奥氏体转变为马氏体，这种处理不属于正火性质，而称为空冷淬火。与此相反，一些用临界冷却速度较大的钢制作的大截面工件，即使在水中淬火也不能得到马氏体，淬火的效果接近正火。钢正火后的硬度比退火高。正火时不必像退火那样使工件随炉冷却，占用炉子时间短，生产效率高，所以在生产中一般尽可能用正火代替退火。对于含碳量低于0.25%的低碳钢，正火后达到的硬度适中，比退火更便于切削加工，一般均采用正火为切削加工作准备。对含碳量为0.25～0.5%的中碳钢，正火后也可以满足切削加工的要求。对于用这类钢制作的轻载荷零件，正火还可以作为最终热处理。高碳工具钢和轴承钢正火是为了消除组织中的网状碳化物，为球化退火作组织准备。普通结构零件的最终热处理，由于正火后工件比退火状态具有更好的综合力学性能，对于一些受力不大、性能要求不高的普

金属材料学第二版戴起勋第二章课后题答案

第二章工程结构钢 1.叙述构件用钢一般的服役条件、加工特点和性能要求。答：服役条件：①工程结构件长期受静载；②互相无相对运动受大气（海水）的侵蚀；③有些构件受疲劳冲击；④一般在-50~100℃范围内使用；加工特点：焊接是构成金属结构的常用方法；一般都要经过如剪切、冲孔、热弯、深冲等成型工艺。性能要求：①足够的强度与韧度（特别是低温韧度）；②良好的焊接性和成型工艺性； ③良好的耐腐蚀性； 2.低碳钢中淬火时效和应变时效的机理是什么对构件有何危害答：构件用钢加热到Ac1以上淬火或塑性变形后，在放置过程中，强度、硬度上升，塑性、韧性下降，韧脆转变温度上升，这种现象分别称为淬火时效和应变时效。产生的原因：C、N等间隙原子偏聚或内吸附于位错等晶体缺陷处。提高硬度、降低塑性和韧度。危害：在生产中的弯角、卷边、冲孔、剪裁等过程中产生局部塑形变形的工艺操作，由于应变时效会使局部地区的断裂抗力降低，增加构件脆断的危险性。应变时效还给冷变形工艺造成困难，往往因为裁剪边出现裂缝而报废。 3.为什么普低钢中基本上都含有不大于%w(Mn) 答：加入Mn有固溶强化作用，每1%Mn能够使屈服强度增加33MPa。但是由于Mn能降低A3温度，使奥氏体在更低的温度下转变为铁素体而有轻微细化铁素体晶粒的作用。Mn的含量过多时，可大为降低塑韧性，所以Mn控制在<%。 4.为什么贝氏体型普低钢多采用%w(Mo)和微量B作为基本合金化元素答：钢中的主要合金元素是保证在较宽的冷却速度范围内获得以贝氏体为主的组织。当Mo 大于%时，能显着推迟珠光体的转变，而微量的B在奥氏体晶界上有偏析作用，可有效推迟铁素体的转变，并且对贝氏体转变推迟较少。因此Mo、B是贝氏体钢中必不可少的元素。 5.什么是微合金化钢微合金化元素的主要作用是什么答：微合金化钢是指化学成分规范上明确列入需加入一种或几种碳氮化物形成元素的钢中。作用：Nb、V、Ti单元或复合是常用的，其作用主要有细化晶粒组织和析出强化。微合金元素通过阻止加热时奥氏体晶粒长大和抑制奥氏体形变再结晶这两方面作用可使轧制后铁素体晶粒细化，从而具有较好的强韧度配合。 6.在汽车工业上广泛应用的双相钢，其成分、组织和性能特点是什么为什么能在汽车工业上得到大量应用，发展很快答：主要成分：~%C，~%Si，~%Mn，~%Cr，~%Mo，少量V 、Nb、Ti。（质量分数）组织：F+M组织，F基体上分布不连续岛状混合型M（<20%）。 F中非常干净，C、N等间隙原子很少；C和Me大部分在M中. 性能特点：低σs，且是连续屈服，无屈服平台和上、下屈服；均匀塑变能力强，总延伸率较大，冷加工性能好；加工硬化率n值大，成型后σs可达500~700MPa。因为双相钢具有足够的冲压成型性，而且具备良好的塑性、韧度，一定的马氏体还可以保证提高钢的强度。 7.在低合金高强度工程结构钢中大多采用微合金元素（Nb、V、Ti等），它们的主要作用是什么答：Nb、V、Ti单元或复合是常用的，其作用主要有细化晶粒组织和析出强化。微合金元素通过阻止加热时奥氏体晶粒长大和抑制奥氏体形变再结晶这两方面作用可使轧制后铁素体晶粒细化，从而具有较好的强韧度配合。 8.什么是热机械控制处理工艺为什么这种工艺比相同的成分普通热轧钢有更高的力学综合

金属材料学复习资料

金属材料学复习资料一．名词解释 1、合金元素: 为了得到一定的物理、化学或机械性能而特别添加到钢中的化学元素。(常用M 来表示) 2、微合金元素:有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如 B 0.001%，V 0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。 3、奥氏体形成元素:在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ相；如 Mn, Ni, Co, C, N, Cu； 4、铁素体形成元素: 在α-Fe中有较大的溶解度，且能稳定α相。如：V，Nb, Ti 等。 5、原位转变（析出）: 元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物。 6、离位转变（析出）:在回火过程中直接从α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，可使HRC和强度提高（二次硬化效应）。如 V，Nb, Ti等都属于此类型。 7、二次淬火:在强碳化物形成元素含量较高的合金钢中淬火后残余奥氏体十分稳定，甚至加热到500~600℃范围内回火时仍不分解，而是在冷却时部分转化成马氏体，使钢的硬度提高。 8、二次硬化：在含有Ti、V、Nb、Mo、W等较高合金淬火后，在500~600℃范围内回火，在α相中沉淀析出这些元素的特殊碳化物，并使钢的硬度和强度提高 9、液析碳化物：由于碳和合金元素偏析，在局部微小区域内从液态结晶时析出的碳化物。 10、带状碳化物:由于二次碳化物偏析，在偏析区沿轧向伸长呈带状分布。 11、网状碳化物：过共析钢在热轧（锻）加工后缓慢冷却过程中由二次碳化物以网状析出于奥氏体晶界所造成的。 12、水韧处理：高锰钢铸态组织中沿晶界析出的网状碳化物显著降低钢的强度、韧性和抗磨性。将高锰钢加热到单相奥氏体温度范围，使碳化物充分溶入奥氏体，然后水冷，获得单一奥氏体组织。 13、超高强度钢：用回火M和下B作为其使用组织，经过热处理后一般讲，抗拉强度在大于1400MPa，（或屈服强度大于1250MPa)的中碳钢均称为超高强度钢。 14、晶间腐蚀：晶界上析出连续网状富铬的Cr23C6引起晶界周围基体产生贫铬区，贫铬区成为微阳极而发生的腐蚀。 15、应力腐蚀：不锈钢在特定的腐蚀介质和拉应力作用下出现低于强度极限的脆性开裂现象。 16、n/8规律：加入Cr可提高基体的电极电位，但不是均匀的增加，而是突变式的。当Cr 的含量达到1/8，2/8，3/8，......原子比时，Fe的电极电位就跳跃式显著提高，腐蚀也显著下降。这个定律叫做n/8规律。 17、阳极极化：自流电通过阳极时,阳极电位偏离平衡电位而向正方向移动的现象。 18、蠕变极限：在某温度下，在规定时间达到规定变形时所能承受的最大应力。 19、持久强度：在规定温度和规定时间断裂所能承受的应力（δε）。 20、持久寿命：它表示在规定温度和规定应力作用下拉断的时间。 21、碳当量：一般以各元素对共晶点实际含碳量的影响, 将这些元素的量折算成C%的增减, 这样算得的碳量称为碳当量（C.E）（C.E = C + 0.3 （Si+P）+ 0.4 S - 0.03 Mn由于S, P%低, Mn 的作用又较小C.E = C + 0.3 Si ） 22、共晶度：铸铁含C量与共晶点实际含C量之比, 表示铸铁含C量接近共晶点C%的程度。（共晶点实际C量= 4.3 - 0.3Si） 23、孕育处理：指在凝固过程中，向液态金属中添加少量其它物质，促进形核、抑制生长，

金属材料名词解释

名词解释： 1 淬火性：钢的淬透性是指钢在淬火时能获得淬硬深度的能力，它是钢材本身固有的属性。 2 淬硬性：钢的淬硬性也叫硬性，是指钢在淬火后能达到最高硬度的能力，它主要取决于M的含量。 3 贝氏体：贝氏体是由含过饱和碳的铁素体于弥散分布的渗碳体（或碳化物）组成的非层状两相组织，用“B”表示。 4 残余奥氏体：当奥氏体中碳的百分含量大于0.5%时，由于M F已低于室温，因此淬火室温时，必然有一部分奥氏体被残留下来，这部分奥氏体称为残余奥氏体。 5 共析转变：由一定成分的固相，在一定温度下，同时析出成分不同的两种固相的转变，称为共析转变。A 727℃ （F+Fe3C） 6 固溶强化：由于固溶体的晶格发生畸变，使塑性变形抗力增大，结果使金属材料的强度、硬度增高。这种通过溶入溶质元素形成固溶体，使金属材料的强度、硬度升高的形象，称为固溶强化。 7 等温冷却转变：在A1以下，保持恒温一段时间，让过冷奥氏体完成转化叫过冷奥氏体等温转变。 8 临界冷却曲线：与过冷奥氏体连续冷却转变曲线鼻尖相切的冷却速度，称为马氏体临界冷却速度。 9 共晶转变：一定成分的液相，在一定温度下，同时结晶出成分不同的两种固相的转变，称为共晶转变。 10调质处理：将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理，其目的使钢获得强度、硬度和塑性、韧性都较好的综合力学性能。问题 1力学性能符号含义σs(σ0.2 ) σb HBW(HBS) HRA(B、C) HV δψa kσ-1 σs:在拉伸过程中，当负荷不增加甚至有所降低时。试样仍继续产生变形，此时的最小应力叫屈服点，用σs表示 σ0.2:屈服强度为试样标距部分产生0.2%残余伸长时的应力。 σb试样在拉断前所承受的最大负荷于原始截面积之比。 HBW：当压头为硬质合金球时的布氏硬度符号，适用于布氏硬度值为450~650的金属材料。 HBS：当压头为淬火钢球时的布氏硬度符号，适用于布氏硬度值为低于450的金属材料。 HRA、HRC压头是金刚石圆锥的洛氏硬度符号，HRB是直径1.5488mm钢球的洛氏硬度符号。负荷分别为60、100、150Kg。适用范围70~85、25~100、20~67。 HV维氏硬度符号 δ试样在断裂时的相对伸长。 ψ试样断裂后，试样横截面积减小量与试样横截面积之比。 a k冲击吸收功，即试样变形和断裂所消耗的功。 σ-1光滑试样的对称循环旋转弯曲疲劳极限。 2 铁碳合金组织：A、F、P、Fe3C、Ld、L’d及组成。 A:奥氏体，是碳溶于ㄚ–Fe中的间隙固溶体; F:铁素体，是碳溶于α-Fe中的间隙固溶体; P:珠光体，是铁素体和渗碳体的机械混合物; Fe3C是一种具有复杂晶格的金属化合物; Ld :莱氏体，是奥氏体和渗碳体的细密混合物; L’d:变态莱氏体，是珠光体和渗碳体的混合物。 3 钢的精密度如何分级？一般将N小于4的称为粗晶粒，5~8级称为细晶粒，8以上称为超细晶粒。 4 根据含碳量如何区分钢与铁？根据组织室温下钢可分那三类？含碳量<2.11%的铁碳合金称为钢，>2.11%的铁碳合金称为生铁，<0.0218%的铁碳合金称为纯铁。根据室温下钢可分为：共析钢、亚共析钢、过共析钢。 5 金属结晶包括那二个过程。细化晶粒措施有那些？晶核形成和晶核不断长大二个过程。措施有：1增加过冷度2变质处理3附加振动。 6 1227 1538

热处理名词解释

（1）退火：指金属材料加热到适当的温度，保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火工艺有：再结晶退火，去应力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：主要是降低金属材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或压力加工，减少残余应力，提高组织和成分的均匀化，或为后道热处理作好组织准备等。（2）正火：指将钢材或钢件加热到Ac3 或Acm（钢的上临界点温度）以上30～50℃，保持适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理的工艺。正火的目的：主要是提高低碳钢的力学性能，改善切削加工性，细化晶粒，消除组织缺陷，为后道热处理作好组织准备等。（3）淬火：指将钢件加热到Ac3 或Ac1（钢的下临界点温度）以上某一温度，保持一定的时间，然后以适当的冷却速度，获得马氏体（或贝氏体）组织的热处理工艺。常见的淬火工艺有盐浴淬火，马氏体分级淬火，贝氏体等温淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好组织准备等。（4）回火：指钢件经淬硬后，再加热到Ac1 以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。常见的回火工艺有：低温回火，中温回火，高温回火和多次回火等。回火的目的：主要是消除钢件在淬火时所产生的应力，使钢件具有高的硬度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韧性等。（5）调质：指将钢材或钢件进行淬火及回火的复合热处理工艺。使用于调质处理的钢称调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。（6）化学热处理：指金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分，组织和性能的热处理工艺。常见的化学热处理工艺有：渗碳，渗氮，碳氮共渗，渗铝，渗硼等。化学热处理的目的：主要是提高钢件表面的硬度，耐磨性，抗蚀性，抗疲劳强度和抗氧化性等。（7）固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。固溶处理的目的：主要是改善钢和合金的塑性和韧性，为沉淀硬化处理作好准备等。（8）沉淀硬化（析出强化）：指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和（或）由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。如奥氏体沉淀不锈钢在固溶处理后或经冷加工后，在400～500℃或700～800℃进行沉淀硬化处理，可获得很高的强度。（9）时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持，其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺。若采用将工件加热到较高温度，并较长时间进行时效处理的时效处理工艺，称为人工时效处理，若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象，称为自然时效处理。时效处理的目的，消除工件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能等。（10）淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。淬透性

金属材料学第二版戴起勋第一章课后题答案

第一章1.为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的？答：S、P会导致钢的热脆和冷脆，并且容易在晶界偏聚，导致合金钢的第二类高温回火脆性，高温蠕变时的晶界脆断。 S能形成FeS，其熔点为989℃，钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化，所以易产生热脆； P能形成Fe3P，性质硬而脆，在冷加工时产生应力集中，易产生裂纹而形成冷脆。 2.钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？各有什么特点？答：简单点阵结构和复杂点阵结构简单点阵结构的特点：硬度较高、熔点较高、稳定性较好；复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差。 3.简述合金钢中碳化物形成规律。答：①当rC/rM>0.59时，形成复杂点阵结构；当rC/rM<0.59时，形成简单点阵结构； ②相似者相溶：完全互溶：原子尺寸、电化学因素均相似；有限溶解：一般K都能溶解其它元素，形成复合碳化物。 ③NM/NC比值决定了碳化物类型④碳化物稳定性越好，溶解越难，析出难越，聚集长大也越难；⑤强碳化物形成元素优先与碳结合形成碳化物。

4.合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？答：A形成元素均使S、E点向_____移动，F形成元素使S、E点向_____移动。 S点左移意味着_____减小，E点左移意味着出现_______降低。（左下方；左上方）（共析碳量；莱氏体的C量） 5.试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下，不同合金元素的分布状况。答：退火态：非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中，而碳化物形成元素视C和本身量多少而定。优先形成碳化物，余量溶入基体。淬火态：合金元素的分布与淬火工艺有关。溶入A体的因素淬火后存在于M、B中或残余A 中，未溶者仍在K中。回火态：低温回火，置换式合金元素基本上不发生重新分布；>400℃，Me开始重新分布。非K形成元素仍在基体中，K形成元素逐步进入析出的K中，其程度取决于回火温度和时间。 6.有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大？阻止奥氏体晶粒长大有什么好处？答：Ti、Nb、V等强碳化物形成元素（好处）：能够细化晶粒，从而使钢具有良好的强韧度配合，提高了钢的综合力学性能。 7.哪些合金元素能显着提高钢的淬透性？提高钢的淬透性有何作用？答：在结构钢中，提高马氏体淬透性作用显着的元素从大到小排列：Mn、Mo、Cr、Si、Ni 等。

金属材料专业名词解释

均匀形核是指新相晶核在母相基体中无择优地任意均匀分布。新相优先在母相中存在的异质处形核，即依附于液相中的杂质或外表面来形核。晶面指数:通过空间点阵中任意三结点的平面称为晶面。点阵中一定有一系列间距相等的晶面与此晶面相平行，为表征晶面，采用晶面指数，亦称为米勒(M．H．Miller)指数。晶体：晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体，即晶体是具有格子构造的固体。合金:两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。过冷度:相变过程中冷却到相变点以下某个温度后发生转变,平衡相变温度与该实际转变温度之差称过冷度。空间点阵:指几何点在三维空间作周期性的规则排列所形成的三维阵列,是人为的对晶体结构的抽象。枝晶偏析:固溶体在非平衡冷却条件下,匀晶转变后新得的固溶体晶粒内部的成分是不均匀的,先结晶的内核含较多的高熔点的组元原子,后结晶的外缘含较多的低熔点的组元原子,而通常固溶体晶体以树枝晶方式长大,这样,枝干含高熔点组元较多,枝间含低熔点组元原子多,造成同一晶粒内部成分的不均匀现象。下坡扩散:组元从高浓度区向低浓度区迁移的扩散的过程称为下坡扩散。上坡扩散:组元从低浓度区向高浓度区迁移的扩散的过程称为上坡

致密度又叫堆积比率或空间最大利用率，是指晶胞中原子本身所占的体积百分数，即晶胞中所包含的原子体积与晶胞体积的比值。一般把原子当作刚性球来看待,再算出一个晶胞中的原子数，原子半径和晶格常数之间的关系，即可计算出致密度K。金属材料:金属是具有良好的导电性、导热性和可锻性的物质，而以金属物质制成的可供社会再次回收作原材料的金属产品叫金属材料。无机材料指由无机物单独或混合其他物质制成的材料。有机高分子材料又称聚合物或高聚物。一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子，其分子量高达104～106。它们可以是天然产物如纤维、蛋白质和天然橡胶等，也可以是用合成方法制得的，如合成橡胶、合成树脂、合成纤维等非生物高聚物等。聚合物的特点是种类多、密度小（仅为钢铁的1/7～1/8），比强度大，电绝缘性、耐腐蚀性好，加工容易，可满足多种特种用途的要求。金属结构类型有四种,分别是立方最密堆积(ccp, A1), 晶胞为面心立方(cF), 致密度74.05% 具有超强的延展性。原子数4，配位数12，六方最密堆积(hcp, A3), 晶胞为六方简单(hP) 致密度74.05%。原子数6，配位数12，立方体心堆积(bcp,A2) 晶胞为体心立方(cI) 致密度68.02%。原子数2，配位数8，金刚石型堆积A4 晶胞为面心立方(cF) 致密度34.01% 通常为共价型晶体(原子晶体)。原子数8，配位